初中物理中的实验探究活动
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作者: 李金英
摘 要: 许多教师把探究学习理解得过于深奥,因而觉得无从入手。本文作者结合自身实践,总结出了有关物理实验探究活动的一些见解。
关键词: 初中物理 实验探究 课堂教学
在当前的初中物理教学过程中,实验探究活动还存在着学生被老师“牵着鼻子走”,只追求形式、不讲实效等现象,削弱了探究活动应有的价值。如何提高课堂探究活动的有效性,是值得思考和研究的问题。
一、实验探究的课题要符合学生实际
科学的本质是对未知事物的探究。探究活动不仅可以使学生学到科学知识,体验科学探究过程、了解科学方法,而且可以使学生受到科学价值观的熏陶。课堂探究活动不同于实际生活与科学研究中的探究活动,因为结论是已知的,教师如果处理不当,就不易激发学生对整个探究活动的兴趣和动力,探究活动就不能成为验证的过程。这就要求教师根据教材安排、学生实际和实验室资源状况,合理、有效地选择探究课题,激励学生的探究欲望。我在教学实践中有以下几点体会。
1.以旧促新,选择探究课题。如在学习力的三要素之后,选择课题“三要素怎样影响力的效果”;在学习压力的作用效果之后,选择课题“压强大小的影响因素”;在学生了解光的反射现象之后,选择课题“探究光的反射时的规律”。
2.原型启发,选择探究课题。如在学生认识了电位器之后,选择课题“滑动变阻器如何控制电流大小”;在学生了解投影仪、照相机、放大镜的成像特点之后,选择课题“探究凸透镜成像的规律”;在学生知道飞机、风筝等的升空原理之后,选择课题“压强与流速的关系”。
3.根据学生的需要选择探究课题。如“探究串、并联电路的特点”、“探究声音产生的原因”等。还包括根据学生的认知需求选择探究课题,如“探究决定电阻大小的因素”、“探究电流的热功率跟电阻大小的关系”等。
以上这些课题往往都是学生了解某些物理现象或已有知识与这些现象发生碰撞之后,急于想进一步深入探究其规律的问题,既是学生所需、实验室条件可以保证、课堂教学适合,又符合物理教学的目标要求。教师要善于发现,把握学生的学习心理,适时选择、设计合适的课堂探究课题,探究活动才有有效进行的可能。
二、实验探究实施要巧妙组织
课堂探究活动的一般流程包括提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、分析和论证、评估、交流等七个要素。科学探究要遵循由简单到复杂、由低级到高级、由此及彼、由表及里、循序渐进等原则,并贴近学生心理特点和认知规律。
在课堂探究活动中,教师适当地启发和保证学生的主体地位,是提高课堂探究活动有效性的关键。下面我以几个具体的实验探究为例谈谈如何组织探究活动的实施。
1.在独立探究中激发学生的实验探究的动机。
激发学生的探究动机,关键是学生有探究需要,所以课堂探究的问题最好由学生自己提出,但如果没有教师的启发和引导,课堂上学生就难以快速命题,造成放得过开、费时费力的后果。例如,在实验中探究敲击装水瓶子的发声体和决定音调高低的因素,我循序渐进地设计了三个探究实验。
探究实验一:探究敲击装水瓶子时,声音产生的原因是不是瓶内空气振动。
在两个一样的啤酒瓶中分别灌装入同样高度的水和泥沙,用筷子分别敲击两个啤酒瓶,实验结果是:两个瓶子发出声音的音调明显不同,灌装入水的瓶发出的声音音调较高,灌装入泥沙的瓶发出的声音音调较低。
探究实验二:探究声音产生的原因是不是瓶内水振动。在啤酒瓶中灌装入水,比较用筷子敲击啤酒瓶发出的声音和用手摇晃酒瓶发出的声音,实验结果是:用手摇晃酒瓶时瓶中水振动厉害,但发出的声音一点不像用筷子敲击啤酒瓶发出的声音,两次发声明显来源于不同的发声体。
探究实验三:探究当用筷子敲击瓶子时,决定产生声音音调的因素。分析上述探究实验的结果,可以得出如下结论:当用筷子敲击啤酒瓶时,声音产生的原因不是瓶内水振动,应该是瓶子的振动。在两个一样的啤酒瓶中分别灌装入同样高度的水和泥沙,用筷子分别敲击两个啤酒瓶,实验现象是:灌装入水的瓶发出的声音音调较高,灌装入泥沙的瓶发出的声音音调较低。
这样一步步引导学生自己发现问题,初步学习使用控制变量法进行科学探究,经历提出问题→猜想→设计实验→进行实验→分析和论证→评估和交流等科学探究环节,发展了学生的科学探究能力,培养了学生的创新精神。
2.在合作探究中解答学生的疑惑。
例如学生在探究影响蒸发快慢因素的实验中,最大的困难就是如何取等量的液体,而且时间有限,液体量不宜太多。实验前,我先对毛细滴管取液体的使用方法作了详细介绍:“这个毛细滴管是用来取液体的,首先将毛细滴管较细的一端浸入液体中,如果所需液体量较少,把它直接拿出来在载玻片上点一下即可,如果所需液体量较多,则先用食指将较粗一端滴管口堵住,再把毛细滴管拿出来,接触载玻片后松开食指即可。”学生在实验过程中,还往往会出现面对器材无从下手,或者忘记实验条件的情形。因此,在学生实验过程中,教师需要巡视,提醒或暗示学生实验中的不足,但必须把握分寸,对自己正确定位,从知识的传授者、占有者转变为学生探究的引导者、合作者或共同参与者,为学生解决问题提供帮助和服务,并留给学生足够的思考余地。
总之,物理课的实验探究要提高课堂探究活动的效率与参与度,关键在于教师要更新教育观念,改革教学方式,有效处理课堂探索活动的各个环节,使学生在探究活动中得到成长。教师应让学生在实验中经历、感受、领悟科学过程,提高学生科学探究的水平。当然,有些课题在课堂探究教学的过程中不能顺利圆满地解决,我们可以让学生在活动中学会体验,学会思考,学会合作,培养学生的探究能力和创新意识,培养出具有创新思维的新型人才。
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